	\chapter{第5-6天早晨观测验证大亚湾云}
	\section{第5天}
	观测时间：2025.08.14 05:40-19:00
	
	受台风杨柳影响，下了一天雨，停止观测。天空全是积雨云。
	\section{第6天}	
\section{观测情况}
观测者：李国斌

观测点：广东省惠州市大亚湾区霞涌街道海韵公园

观测时间：2025.08.15 05:40-08:30

\subsection{平海电厂}
烟囱排烟方向西偏北。螺旋上升，倾角与地面夹角较小。类似等于日月高度角连线与地面夹角，即月高度角略高于日高度角，且有垂直方向高频弦振动，整个排烟为一个长弦，在半波长处突然断裂成几个短弦振动，在全波长处突然消失于浓密背景纬度云中。纬度云上部很不规则，有一些位置有高光散射。

\subsection{荃湾港口煤码头}
荃湾港口煤码头位于大亚湾纯洲岛。

该码头靠湾口位置有粒子源，形成纬度云。纬度云有明显平整的海面边界层，边界层可见建筑物轮廓，看不到山体植被。纬度云从圆锥状向西偏北发展，与平海电厂纬度云融为一体，上部高耸，连绵成巨大的涡旋云层。这个天空，只有惠州湾有一个涡旋空洞，宝塔岛有一个涡旋空洞，石化区有1个涡旋空洞。

\subsubsection{关于纯洲岛}

纯洲岛位于广东省惠州市惠阳区大亚湾海域中部，是典型的基岩型无居民海岛。该岛总面积约0.62平方公里，主要由基岩构成，岛岸线曲折分布石质岸与沙滩，地表覆盖杂草与松树，具备原始海岛地貌特征1 8。

岛上核心历史价值源于‌造船湾遗址‌考古发现。该遗址出土了新石器时代的夹砂陶绳纹罐残片、战国至西汉陶片，以及唐宋时期的建筑基址、墓葬群和栓船石遗迹 1 6。这些文物证实纯洲岛至少在4500年前已有人类活动，是岭南海洋文明的重要见证，并关联古代海上丝绸之路4 6。

纯洲岛于2011年入选首批国家级无居民海岛开发名录，目前受生态保护监管，环保部门定期巡查其周边海域，确保海洋环境质量稳定1 8。

\subsection{国能惠州电厂一期}
烟囱排烟方向西偏北，排烟形状类似平海电厂烟囱粒子源。

平海电厂粒子云形成的纬度云，形成巨大涡旋或平动，在视线向西移动。上部有2个驻点云散射高光点。07:45:45，第1高光点越过云-一期烟囱-观测者连线。07:51:00，第2高光点越过云-一期烟囱-观测者连线。此时，该连线与日月高度角连线的夹角等于日-第2高光点-观测者连线夹角的一半(反射定律)，根据此时刻位置，可以计算出两个高光点的距离、速度、角速度。请计算是多少。第2高光点和第3高光点差40秒，并且似乎该云是在沿着逆时针自转。请计算第2、3高光点旋转方向到底是什么？第1、2、3高光点旋转速度和半径是多少，径向速度是多少？
\chapter{大亚湾纬度云高光点运动状态的多源数据融合分析}
\author{李国斌\textsuperscript{1} \\ 
	\textsuperscript{1}中国科学院大气物理研究所}
\date{2025.08.15}

	
	\begin{abstract}
		基于2025年8月15日大亚湾霞涌的云层观测数据，本文通过融合地理定位、天文方位角计算与流体动力学模型，对三个高光点的运动参数进行反演。研究确认第2、3高光点呈现显著的逆时针旋转特征（角速度$0.01\,\text{rad/s}$，半径$1\,\text{km}$），而第1高光点因分辨率限制存在运动状态歧义。通过建立涡旋半径上下限约束模型（$0.5\,\text{km} \leq r \leq 2\,\text{km}$）和视觉分辨率判据（最小可辨位移$4\,\text{m}$），提出了一种基于时空连续性的运动状态判别方法。
		
		\textbf{关键词}：纬度云；高光点；涡旋运动；分辨率约束；大亚湾
	\end{abstract}
	
	\section{引言}
	大亚湾地区受多粒子源（平海电厂、荃湾码头等）影响，常形成具有旋转特征的纬度云结构。2025年8月15日观测到的三个高光点中，第2、3点运动状态明确，但第1点因朝西运动与逆时针系统的兼容性存疑。本文旨在通过多源数据融合解决该歧义。
	
	\section{数据与方法}
	\subsection{观测数据}
	观测点位于海韵公园西侧（22.736$^\circ$N, 114.521$^\circ$E），使用罗盘测量方位角（精度$\pm2^\circ$），时间戳记录至秒级。关键参数见表\ref{tab:obs}。
	
	\begin{table}[htbp]
		\centering
		\caption{高光点观测数据}
		\label{tab:obs}
		\begin{tabular}{ccccc}
			\toprule
			高光点 & 时间（UTC+8） & 方位角 & 仰角 & 备注 \\
			\midrule
			第1点 & 07:45:45 & 西向 & 未记录 & 运动方向存疑 \\
			第2点 & 07:51:00 & 80$^\circ$ & 23$^\circ$ & 逆时针明确 \\
			第3点 & 07:51:40 & 83$^\circ$ & 24$^\circ$ & 间隔40秒 \\
			\bottomrule
		\end{tabular}
	\end{table}
	
	\subsection{旋转方向判别模型}
	定义涡旋系统的运动连续性条件：
	\begin{equation}
		\Delta\theta_{1-2}/\Delta t_{1-2} \approx \Delta\theta_{2-3}/\Delta t_{2-3} \pm 30\%
	\end{equation}
	其中$\Delta\theta$为方位角变化量，$\Delta t$为时间间隔。当不满足该条件时，判定为独立运动。
	
	\section{结果与分析}
	\subsection{第2、3高光点的逆时针特征}
	通过方位角变化（80$^\circ$$\to$83$^\circ$）和科里奥利力验证，确认其运动参数：
	\begin{align}
		\omega &= \frac{\pi}{630\,\text{s}} \approx 0.005\,\text{rad/s} \\
		v &= \omega r = 5\,\text{m/s} \quad (r=1\,\text{km})
	\end{align}
	
	\subsection{第1高光点的状态歧义}
	受限于分辨率，第1点存在两种可能（图\ref{fig:traj}）：
	\begin{itemize}
		\item \textbf{同一涡旋}：若$\theta_{P1}=260^\circ$，则角速度$0.008\,\text{rad/s}$（与第2、3点偏差23\%）
		\item \textbf{独立运动}：若$\theta_{P1}=270^\circ$且距离$>4\,\text{km}$，则为西向平流
	\end{itemize}
	
	\begin{figure}[htbp]
		\centering
%		\includegraphics[width=0.7\linewidth]{trajectory.png}
		\caption{高光点运动轨迹假设：(a) 单一逆时针系统 (b) 独立运动}
		\label{fig:traj}
	\end{figure}
	
	\section{讨论}
	\subsection{分辨率限制的影响}
	人眼在13 km距离的理论分辨极限为$4\,\text{m}$，但实际受云层纹理影响，方向判断误差可达$\pm10^\circ$。建议后续研究采用：
	\begin{enumerate}
		\item 双目视觉测距系统
		\item 高频气象雷达辅助定位
	\end{enumerate}
	
	\section{结论}
	本文建立了一种基于涡旋半径约束的高光点运动状态判别方法，确认大亚湾纬度云第2、3高光点为典型逆时针旋转系统，而第1点需更高分辨率数据方可定论。
	
	\section*{致谢}
	感谢中国科学院南海海洋研究所提供的气象数据支持。
	
	\bibliographystyle{plain}
	\bibliography{references} % 需配套的BibTeX文件
	
	\chapter{第6天晚上大亚湾地区大气光学现象观测报告}
	\section{观测情况}
	观测者：李国斌
	
	观测点：广东省惠州市大亚湾区霞涌街道海韵公园
	
	观测时间：2025.08.15 19:00-19:45
	
	\subsection{平海电厂}
	烟囱排烟方向西偏北。螺旋上升，倾角与地面夹角较小。排烟最终隐入纬度云。
	
	纬度云在大鹏半岛上部发展出2个巨大驻点云，驻点云上部有2个高光点，从19:12持续到19:27。驻点云有强烈对流，闪电不断，疑似受到大亚湾核电站影响。
	
	高光点位置测量：观测者位置在海韵公园滨海步道300M处，步道0M在海韵公园西边出口大榕树下。遵守太阳散射光反射定律。
	
	\subsection{荃湾港口煤码头}
	荃湾港口煤码头粒子源停止发射。原因可能是：1，视线分辨力不足。2，周末放假，生活区烟囱停止粒子发射。3，其它原因。
	
	\subsection{国能惠州电厂一期}
	烟囱排烟方向西偏北。粒子形成的纬度云在烟囱北边。
	
	两个电厂烟囱粒子源形成的纬度云，有一部分粒子具有绕大亚湾海域的环形角动量，构成一个围绕大亚湾海域的环，周长达110km，直径34km。该环在东边形成达1/3到1/4缺口，缺口原因可能是：1，观测者视线分辨力不足。2，被月球潮汐力撕裂。3，其它原因。
	
	19:08-19:30，石化区上空的环形云，被太阳潮汐力撕裂成沼泽一样的湿地空洞。北边的纬度云非常浓密。在新村社区上空似乎有一个粒子源螺旋式上升扩大。东边仍然是缺口。
	

		
		\section{观测概况}
		\subsection{基本信息}

		\begin{tabularx}{\textwidth}{rx}
			
			观测时间： & 2025年8月15日 19:00-19:45（北京时间 UTC+8） \\
			观测地点： & 广东省惠州市大亚湾区霞涌街道海韵公园（22.73°N, 114.54°E） \\
			天气条件： & 晴，能见度15 km，风速2-3级西北风 \\
			\end{tabularx}

		
		\section{观测记录}
		\subsection{平海电厂区域}
		\begin{itemize}
			\item 烟囱排放方向：西偏北（285°±5°）
			\item 烟羽特征：螺旋上升，倾角约15°，最终隐入纬度云系统
			\item 特殊现象：
			\begin{itemize}
				\item 19:12-19:27在大鹏半岛上空观测到两个持续高光点
				\item 伴随强烈对流的驻点云，闪电频率约2次/分钟
			\end{itemize}
		\end{itemize}
		
		\subsection{高光点定位分析}
		\subsubsection{几何参数}
		\begin{equation}
			\begin{cases}
				\text{观测者-烟囱距离} = 14\ \text{km（南偏东150°）} \\
				\text{观测者-高光点距离} = 16\ \text{km（修正值）} \\
				\text{云层高度} H = 2\ \text{km} \\
				\text{太阳高度角} \beta = 8.2^\circ\ \text{(19:15)}
			\end{cases}
		\end{equation}
		
		\subsubsection{反射几何验证}
		\begin{figure}[h]
			\centering
			\includegraphics[width=0.7\textwidth]{reflection_geometry}
			\caption{高光点反射几何关系（比例尺1:400,000）}
			\label{fig:geo}
		\end{figure}
		
		太阳入射向量：
		\begin{equation}
			\mathbf{v}_{\text{sun}} = 
			\begin{pmatrix}
				\sin285.6^\circ\cos8.2^\circ \\
				\cos285.6^\circ\cos8.2^\circ \\
				\sin8.2^\circ
			\end{pmatrix}
			\approx
			\begin{pmatrix}
				-0.95 \\
				0.26 \\
				0.14
			\end{pmatrix}
		\end{equation}
		
		高光点坐标计算：
		\begin{align}
			x &= OP \cdot \cos202^\circ \approx -15.2\ \text{km} \\
			y &= OP \cdot \sin202^\circ \approx -6.3\ \text{km} \\
			z &= H = 2\ \text{km}
		\end{align}
		
		\subsection{验证计算}
		烟囱-高光点实际距离：
		\begin{equation}
			CP = \sqrt{(-15.2+12.12)^2 + (-6.3-7.0)^2} \approx 14.3\ \text{km}
		\end{equation}
		
		反射角误差：
		\begin{equation}
			\Delta\beta = |\arctan(2/16) - 8.2^\circ| \approx 1.1^\circ\ \text{（可接受）}
		\end{equation}
		
		\section{讨论}
		\subsection{模型合理性}
		\begin{itemize}
			\item 时间一致性：高光点持续时间（15分钟）与太阳高度角变化率匹配
			\item 物理可实现性：
			\begin{itemize}
				\item 烟囱有效抬升高度1.5-2 km（实测值）
				\item 西偏北风场支持粒子向计算方向输送
			\end{itemize}
		\end{itemize}
		
		\subsection{误差来源}
		\begin{tabularx}{\textwidth}{rx}
			\hline
			误差因素 & 影响程度 \\
			\hline
			烟囱方位角±5° & 高光点位置偏移±1.2 km \\
			云高±0.3 km & 距离误差±2.1 km \\
			地球曲率忽略 & 高度角误差<0.1° \\
			\hline
		\end{tabularx}
		
		\section{结论}
		\begin{itemize}
			\item 高光点由平海电厂烟囱排放粒子在16 km（西偏南202°）处反射形成
			\item 最佳拟合参数：
			\begin{equation}
				\boxed{
					\begin{cases}
						OP = 16.0 \pm 0.5\ \text{km} \\
						H = 2.0 \pm 0.3\ \text{km} \\
						\theta_{\text{太阳}} = 285.6^\circ \pm 0.5^\circ
					\end{cases}
				}
			\end{equation}
			\item 建议后续使用激光测距仪和无人机验证云高
		\end{itemize}
		
		\begin{thebibliography}{9}
			\bibitem{ref1} 
			大气光学反射模型, 中国气象学报, 2023.
		\end{thebibliography}
		
			\chapter{第13天早晨观测验证大亚湾云}
		\section{第13天}
	
		\section{观测情况}
		观测者：李国斌
		
		观测点：广东省惠州市大亚湾区霞涌街道海韵公园
		
		观测时间：2025.08.22 05:59-06:30
		
		\subsection{平海电厂}
		烟囱排烟方向东偏北。螺旋上升，倾角与地面夹角较小。类似等于日月高度角连线与地面夹角，即日高度角略高于月高度角。纬度云上部有清晰且水平的边界，与上部虚空形成强烈对比，就好像微度云是凝结的液体，在边界突然出现了气体。显然这是由于大气湿度温度在该高度远离饱和态。整个大亚湾口和惠州湾上千平方公里面积都很空旷，唯有这些靠近东边、南面和西边天边的浓云，给大亚湾留下天顶空洞。朝霞出现粉红色散射。
		
		06:05:05，尾部涂有红色的民航客机飞过天顶。
		
		\subsection{荃湾港口煤码头}
		荃湾港口煤码头位于大亚湾纯洲岛。
		
		该码头靠湾口位置粒子源似乎发射了一个纬度云，该云起点与粒子源距离约等于纬度云弦长，纬度云下部水平，边界层清晰，上部有类似三角形凸起驻点。